供暖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)熱負(fù)荷講稿課件

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1、第一章供暖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)熱負(fù)荷第一節(jié)供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷供暖系統(tǒng)的熱負(fù)荷是指某一室外溫度tw下,為了達(dá)到要求的室內(nèi)溫度tn，供暖系統(tǒng)在單位時(shí)間內(nèi)向建筑物供給的熱量。它隨著建筑物得失熱量的變化而變化。供暖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)熱負(fù)荷，是指在設(shè)計(jì)室外溫度tw'下，為達(dá)到要求的室內(nèi)溫度tn’,系統(tǒng)在單位時(shí)間內(nèi)向建筑物供給的熱量Q＇。它是設(shè)計(jì)供暖系統(tǒng)的最基本依據(jù)。建筑物或房間的得、失熱量的確定失熱量有：1．圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱耗熱量Q1；2．加熱出門(mén)、宙縫隙滲人室內(nèi)的冷空氣的耗熱顯Q2，稱冷風(fēng)滲透耗熱量，3．加熱由門(mén)、孔洞及相鄰房間侵入的冷空氣的耗熱量Q3，稱冷風(fēng)侵入耗熱量，4．水分蒸發(fā)的耗熱量Q4；5．加熱由

2、外部運(yùn)入的冷物料和運(yùn)輸丁具的耗熱量Q56．通風(fēng)耗熱量。通風(fēng)系統(tǒng)將空氣從室內(nèi)排到室外所帶走的熱量Q6；得熱量有：7．生產(chǎn)車間最小負(fù)荷班的工藝設(shè)備散熱量Q7；8．非供暖通風(fēng)系統(tǒng)的其它管道和熱表面的散熱量Q8，9．熱物料的散熱量Q9；10．太陽(yáng)輻射進(jìn)入室內(nèi)的熱量Q10此外，還會(huì)有通過(guò)義它途徑散失或獲得的熱量Q11。供暖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)熱負(fù)荷在工程設(shè)計(jì)中，供暖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)熱負(fù)荷，一般可分為部分進(jìn)行計(jì)算。Q'=Q1.j'+Q1.x'+Q2'+Q3'式中Q1.j'—圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量;Q1.x'——圍護(hù)結(jié)構(gòu)的附加(修正)耗熱量。供暖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)熱負(fù)荷對(duì)具有供暖及通風(fēng)系統(tǒng)的建筑(如工業(yè)廠房和公共建筑

3、等)、供暖及通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)熱負(fù)荷，需要根據(jù)生產(chǎn)工藝設(shè)備使用或建筑物的使用情況，通過(guò)得失熱量的熱平衡和通風(fēng)的空氣量平衡綜合考慮才能確定。這部分內(nèi)容將在“通風(fēng)工程”課程中詳細(xì)闡述。第二節(jié)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量在工程設(shè)計(jì)中，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量是按一維穩(wěn)定傳熱過(guò)程進(jìn)行計(jì)算的。即假設(shè)在計(jì)算時(shí)間內(nèi)，室內(nèi)、外空氣溫度和其它傳熱過(guò)程參數(shù)都不隨時(shí)間變化。實(shí)際上，室內(nèi)散熱設(shè)備散熱不穩(wěn)定，室外空氣溫度隨季節(jié)和晝夜變化不斷波動(dòng)，這是一個(gè)不穩(wěn)定第二節(jié)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量對(duì)室內(nèi)溫度容許有一定波動(dòng)幅度的—般建筑物來(lái)說(shuō)，采用穩(wěn)定傳熱計(jì)算可以簡(jiǎn)化計(jì)算方法并能基本滿足要求。但對(duì)于室內(nèi)溫度要求嚴(yán)格，溫度波動(dòng)幅度要求

4、很小的建筑物或房間，就需采用不穩(wěn)定傳熱原理進(jìn)行圍護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量計(jì)算，詳見(jiàn)《空氣調(diào)節(jié)》工程的書(shū)籍。圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量計(jì)算q'＝KF(tn-tw)aW（1-3）式中K:維護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)，W／m2℃；F:圍護(hù)結(jié)構(gòu)的而積，m2；tn:冬季室內(nèi)計(jì)算溫度，℃tw':供暖室外計(jì)算溫度，℃a:維護(hù)結(jié)構(gòu)的溫差修止系數(shù)。一、室內(nèi)計(jì)算溫度tn室內(nèi)計(jì)算溫度是指距地面2米以內(nèi)人們活動(dòng)地區(qū)的平均空氣溫度。室內(nèi)空氣溫度的選定，應(yīng)滿足人們生活和生產(chǎn)工藝的要求。生產(chǎn)要求的室溫,一般由工藝設(shè)計(jì)人員提出。生活用房間的溫度，主要決定于人體的生理熱平衡。它和許多因素有關(guān)，如與房間的用途、室內(nèi)的潮濕狀況和散熱強(qiáng)度、勞動(dòng)強(qiáng)

5、度以及生活習(xí)慣、生活水平等有關(guān)。冬季室內(nèi)溫度標(biāo)準(zhǔn)許多國(guó)家所規(guī)定的冬季室內(nèi)溫度標(biāo)準(zhǔn)，大致在16—22℃范圍內(nèi)。根據(jù)國(guó)內(nèi)有關(guān)衛(wèi)生部門(mén)的研究結(jié)果認(rèn)為：當(dāng)人體衣著適宜，保暖量充分且處于安靜狀況時(shí)，室內(nèi)溫度20℃比較舒適。18℃無(wú)冷感，15℃是產(chǎn)生明顯冷感的溫度界限?！恫膳L(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJl9-87)規(guī)定設(shè)計(jì)集中供暖時(shí)，冬季室內(nèi)計(jì)算溫度，應(yīng)根據(jù)建筑物的用途，按下列規(guī)定采用：1．民用建筑的主要房間,宜采用16℃~20℃；2．生產(chǎn)廠房的工作地點(diǎn)輕作業(yè)不應(yīng)低于15℃，中作業(yè)不應(yīng)低于12℃,重作業(yè)不應(yīng)低于10℃；3．輔助建筑物及輔助用室的冬季室內(nèi)計(jì)算溫度值，見(jiàn)附錄1—1?！恫膳?/p>

6、風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJl9-87)規(guī)定對(duì)于高度較高的生產(chǎn)廠房，由于對(duì)流作用，上部空氣溫度必然高于工作地區(qū)溫度，通過(guò)上部圖護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱量增加。因此，當(dāng)層高超過(guò)4m的建筑物或房間，冬季室內(nèi)計(jì)算溫度tn，應(yīng)按下列規(guī)定采用：())計(jì)算地面的耗熱量時(shí)，應(yīng)采用工作地點(diǎn)的溫度，tg(℃)(2)計(jì)算屋頂和天窗耗熱量時(shí)，應(yīng)采用屋頂下的溫度，td(℃)(3)計(jì)算門(mén)、窗和墻的耗熱量時(shí)，應(yīng)采用室內(nèi)平均溫度tp.j=(tg+td)/2(℃)《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJl9-87)規(guī)定屋頂下的空氣溫度td受諸多因素影響，難以用理論方法確定。最好是按已有類似廠房進(jìn)行實(shí)測(cè)確定；或按經(jīng)驗(yàn)數(shù)值，

7、用溫度梯度法確定即fd＝tg+(H-2)△t℃式中H—屋頂距地面的高度，m△t—溫度梯度，℃／m。對(duì)于散熱量小于23w／m2。的生產(chǎn)廠房，當(dāng)其溫度梯度值不能確定時(shí)，可用工作地點(diǎn)溫度計(jì)算圍護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量，但應(yīng)按后面講述的高度附加的方法進(jìn)行修正，增大計(jì)算耗熱量。二、供暖室外計(jì)算溫度tw'供暖室外計(jì)算溫度的確定，對(duì)供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)有很關(guān)鍵性的影響。如采用過(guò)低的tw’值，使供暖系統(tǒng)的造價(jià)增加；如采用值過(guò)高，則不能保證供暖效果。目前國(guó)內(nèi)外選定供暖室外計(jì)算溫度的方法，可以歸納為兩種：—是根據(jù)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱惰性原